隧道斜井进正洞交叉口过渡段施工

摘要：结合某隧道斜井工程地质概况, 根据斜井进正洞的施工原则, 具体阐述了斜井进正洞施工总体方案, 具体施工方法，施工要求，劳力、机具设备配置，并总结了其施工注意事项，以确保该隧道施工安全顺利进行。

关键字：斜井正洞交叉段方案

中图分类号：TE42 文献标识码：A

1、工程概况

某隧道位于某省某市东北部，为单洞双线隧道，全长6269m。为解决工期压力，设斜井一座，斜井以12.8%的斜向下的坡度开挖，全长为400m，斜井中线与正洞左线线路中线大里程方向夹角56°47′，采用双车道无轨运输，断面尺寸为8.0m(宽)×6.5m(高)，斜井坡度12.8％。斜井与正洞交接处坑底标高为868.536，正洞内轨顶面高程为868.845。

2、施工总体方案

隧道斜井与正洞平面夹角为57ｏ。由于斜井与正洞相交夹角，相交点受力差，为了改善受力，拟定采用门架进行加固。

根据现场实际围岩情况，斜井施工至与正洞交接后，以小导洞的形式转入正洞，先开挖主洞上台阶断面，同时上坡开挖至正洞拱顶高程，并继续斜井方向开挖至主洞边墙位置，形成作业空间后，扩挖临时支护达到正洞标准断面。

在斜井与正洞交接段，正洞设计为Ⅲb型复合型衬砌，无型钢拱架，不利于扩洞施工，对安全影响很大。因而正洞段按Ⅳb级围岩加强支护，以保证扩洞的安全顺利。斜井与正洞交叉口段架立双排满焊合拼I18钢架工字钢门框，保证相交地段三维受力状态围岩的稳定。

图1:斜井进正洞平面图

图2:斜井挑正洞施工示意图

3、具体施工方法

斜井进入正洞挑顶以新奥法的基本原理为依据，“短开挖，快封闭，强支护，勤测量”

为指导，分步开挖及时支护。实施信息化管理，根据测量信息反馈指导施工，保证安全稳定。

3.1斜井全断面法进入过渡段后，拱部斜向上按21%的坡度进行斜井拱部上抬，抬高2.0m 到达与正洞相切位置，轮廓宽度扩大采用风枪外插角控制。由于三岔口段应力分布复杂，斜井进主洞施工的导洞，根据围岩的情况，采取小导洞断面的尺寸开挖施工，导洞顺承斜井方向开挖至正洞左侧边墙后，先挂网喷锚，封闭岩面，避免围岩长时间暴露而降低围岩自身的自稳性，施做一定的作业空间后，即满足开挖台车占地空间后，再立架挂网喷锚支护。

3.2对拐入正洞的小导洞施工按照实际围岩情况，采取临时挂网喷锚支护封闭开挖岩面，采用L=3.0m的Φ22砂浆锚杆1.2m×1.2m梅花型布设，砂浆标号不小于M10，φ6钢筋网网格间距20cm×20cm，锚喷支护形式进行支护，喷射混凝土厚度不低于4㎝。等掘进一定开挖空间后，在进行立架主洞I18工字钢，挂网喷锚支护。

图3：挑正洞小导洞开挖

3.3斜井与正洞交叉口制作2榀I18型钢撑门架，如图4所示。门框共由四节双排工字钢组成，2 片支柱，1 片顶梁，1 片底梁。顶梁、底梁按主洞拱架间距0.8m预埋钢板为拱部拱架提供落脚点和仰拱拱架提供支撑点。门框与双片I18 钢架利用短钢架及斜撑焊在一起，利用ф42 小导管长3.5m 按1.2m 的间距锁住门框支撑，后复喷混凝土。

图4:斜井挑正洞门架设计示意图

图5：斜井挑正洞门架现场支立图

3.4 正洞钢架架立及初期支护

正洞加强段钢支撑采用I18型钢拱架，榀间距0.8m，φ6钢筋网网格间距20cm×20cm，锚喷支护形式进行支护。正洞上半断面开挖完毕后根据设计半径进行钢架架立，门架上共设计钢架13榀，钢架左侧支撑在围岩上，钢架右侧支撑在门框上的预留钢板上，保证螺栓宁静并满焊，此段钢架均采用ф42 小导管并注浆代替锚杆以加强支护，砂浆标号不小于M10，喷射C30 混凝土至设计厚度，严禁出现钢架背后脱空，钢架连接板螺栓未拧紧，焊接不合格等现象。

3.5 正洞在斜井处的施工

正洞采用上下台阶开挖，上台阶先往大小里程交错开挖10m 提供双向作业空间，然后两个掌子面同时施工，大里程侧先施工30米提供拼装大开挖台车的空间，再往大里程开挖，待开挖台车拼装好后继续往小里程开挖20 米作为二衬台车和防水板台车拼装空间。根据我部施工任务，主要向大里程施工，待大里程上台阶长度为30 米时，开挖下台阶。期间喇叭口处下导施工尤为重要，一定遵守“短进尺，弱爆破”原则，并且左右边墙错开进行，与斜井交接处右边墙拱架接腿进尺控制在2m 以内，测量进行布点监控，以保证安全。

3.6、斜井排水

为保证斜井水流不流入主洞，在XJ2K0+014处设积水仓一座，用以汇集洞内的排水，一同抽出洞外，积水仓尺寸4m(长) ×4m(宽) ，深3.55m。，铺地面设置一条截水沟将右侧水沟引流至集水坑中，并设置126米扬程的污水泵，将斜井边沟汇入的水及主洞汇入的水一次性排到洞外排水沟中。

4、劳力、机具设备配置

4.1、斜井转正洞方案实施阶段主要劳动力一览表

4.2、斜井转正洞方案实施阶段主要机械设备一览表

5、施工注意事项

5.1、施工中必须及时观察掌子面围岩情况，特别是出水量、出水形式、位置等，出现不良地质情况时及时采取措施，防止安全事故的发生；

5.2、加强开挖轮廓及围岩量测，根据量测结果及时反馈支护信息，确保支护措施安全合理；

5.3、喷锚支护时一定保证钢架的焊接及安装质量，确保喷混密实无空洞，锚管长度满足要求，注浆饱满密实；

5.4、斜井与正洞掌子面施工时，应设专人值班，随时观察围岩及支护状态的的稳定性；

5.5、制定挑顶施工的安全应急预案，做好应急材料、物资的储备。

6. 施工效果

该隧道斜井于9月1日进入斜井与正洞过渡段小导洞施工，9月6 日完成门架支立及喷射混凝土施工，9月7日进行正洞挑顶I18钢拱架支立及支护，然后进行左右侧交替施工，为形成双向作业面施做空间， 9月17 日正洞两个掌子面同时掘进。

7、结束语

工程实践证明，采用该方法挑顶施工优点在于挑顶高度减小，施工难度降低，能够充分利用各种大型设备，加快了挑顶施工速度。同时，利用门框支护改变主洞曲墙形式，既保证施工过程的安全，又可作为永久支护与正洞初期支护共同受力，确保隧道结构安全 。

通过此方案在隧道斜井进正洞的施工应用，确保了隧道斜井的施工安全，同时也保证了隧道正洞的施工质量，加快了施工进度。